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特開2024-134882窒化物半導体構造、発光素子、光源装置及び窒化物半導体構造の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134882
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】窒化物半導体構造、発光素子、光源装置及び窒化物半導体構造の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/32 20100101AFI20240927BHJP
H01S 5/343 20060101ALI20240927BHJP
H01S 5/183 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
H01L33/32
H01S5/343 610
H01S5/183
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045313
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】川島 毅士
【テーマコード（参考）】
5F173
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F173AC03
5F173AC14
5F173AC35
5F173AP05
5F173AP33
5F173AP62
5F173AR24
5F173AR26
5F241AA24
5F241CA05
5F241CA40
5F241CA57
5F241CA65
5F241CA73
5F241CA74
5F241CB03
(57)【要約】
【課題】安定した特性を得ることができる窒化物半導体構造、発光素子、光源装置及び窒化物半導体構造の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】開示の技術の一態様によれば、窒化物半導体構造は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、前記窒化物半導体層は、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、を有し、前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】開示の技術の一態様によれば、窒化物半導体構造は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、前記窒化物半導体層は、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、を有し、前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、
前記窒化物半導体層は、
第１の領域と、
前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、
を有し、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造。
前記窒化物半導体層は、
第１の領域と、
前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、
を有し、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造。
【請求項2】
前記第２の領域のＭｇの不活性化率が、０．５以上であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体構造。
【請求項3】
前記第１の領域は、Ｍｇを不純物として含む、ＡｌＩｎＮまたはＡｌＧａＩｎＮからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の窒化物半導体構造。
【請求項4】
請求項１又は請求項２に記載の窒化物半導体構造を有し、
前記窒化物半導体構造は、活性層をさらに有することを特徴とする発光素子。
前記窒化物半導体構造は、活性層をさらに有することを特徴とする発光素子。
【請求項5】
前記窒化物半導体構造は、前記活性層が発した光を共振させる共振器構造を有することを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
【請求項6】
請求項５に記載の発光素子を有することを特徴とする光源装置。
【請求項7】
Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を形成する工程と、
不活性ガス雰囲気で熱処理することで、前記窒化物半導体層のＭｇを活性化する第１の熱処理工程と、
前記窒化物半導体層に水素原子を取り込ませることで、前記窒化物半導体層に、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲み、電流の通過を阻止する第２の領域と、を形成する水素浸透処理工程と、
を有し、
前記水素浸透処理工程は、前記第１の熱処理工程の後に行われ、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成より小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造の製造方法。
不活性ガス雰囲気で熱処理することで、前記窒化物半導体層のＭｇを活性化する第１の熱処理工程と、
前記窒化物半導体層に水素原子を取り込ませることで、前記窒化物半導体層に、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲み、電流の通過を阻止する第２の領域と、を形成する水素浸透処理工程と、
を有し、
前記水素浸透処理工程は、前記第１の熱処理工程の後に行われ、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成より小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、窒化物半導体構造、発光素子、光源装置及び窒化物半導体構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
端面発光レーザや面発光レーザでは、効率的に光を増幅するために、電流を狭い領域に絞り反転分布を起こし、そこに光を閉じ込めて増幅させる。例えば、ウェハ表面側のｐ型半導体層内の電流を流さない領域にｎ型の半導体層を埋め込むことで、電流狭窄構造を作製する。
【0003】
特許文献１には、ＡｌＩｎＮなどのＩｎを含む窒化物半導体層を、水素を含む雰囲気下で熱処理することで、窒化物半導体層から部分的にＩｎを蒸発させて、電流狭窄構造を作製する窒化物半導体構造が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の方法では、窒化物半導体層のＩｎ組成の面内分布を形成し、面内にバンドギャップの異なる領域を設ける。特許文献１に開示の窒化物半導体構造は、バンドギャップの大きい領域で電流が流れにくくする電流狭窄構造を備える。しかしながら、単に、異なるバンドギャップの領域が分布するのみでは、電流狭窄が不十分となる可能性がある。そのため、この電流狭窄構造を含む窒化物半導体層を面発光レーザに用いると、閾値の増加等の特性の低下が懸念される。
【0005】
本発明は、安定した特性を得ることができる窒化物半導体構造、発光素子、光源装置及び窒化物半導体構造の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示の技術の一態様によれば、窒化物半導体構造は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、前記窒化物半導体層は、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、を有し、前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
開示の技術によれば、安定した特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
【図2A】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図2B】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図2C】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図2D】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その４）である。
【図3】第２の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
【図4A】第２の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図4B】第２の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図4C】第２の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図5A】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法で、電流狭窄層内の水素原子濃度の分布とＩｎ組成の分布を別々に作る製造方法を示す断面図（その１）である。
【図5B】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法で、電流狭窄層内の水素原子濃度の分布とＩｎ組成の分布を別々に作る製造方法を示す断面図（その２）である。
【図5C】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法で、電流狭窄層内の水素原子濃度の分布とＩｎ組成の分布を別々に作る製造方法を示す断面図（その３）である。
【図5D】第１の実施形態に係る窒化物半導体構造の製造方法で、電流狭窄層内の水素原子濃度の分布とＩｎ組成の分布を別々に作る製造方法を示す断面図（その４）である。
【図6】第３の実施形態に係る発光ダイオードを示す断面図である。
【図7A】第３の実施形態に係る発光ダイオードの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図7B】第３の実施形態に係る発光ダイオードの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図7C】第３の実施形態に係る発光ダイオードの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図7D】第３の実施形態に係る発光ダイオードの製造方法を示す断面図（その４）である。
【図8】第４の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【図9A】第４の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図9B】第４の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図9C】第４の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図9D】第４の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その４）である。
【図10】第５の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【図11A】第５の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図11B】第５の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図11C】第５の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図11D】第５の実施形態に係る面発光レーザの製造方法を示す断面図（その４）である。
【図12】第６の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
【図13】第７の実施形態に係る投光装置のレイアウトを示す図である。
【図14】第８の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
【図15】第９の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの構成例の斜視図である。
【図16】第９の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの構成例の断面図である。
【図17】第１０の実施形態に係るバイオメトリック認証装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。以下の説明では、基板から見て窒化物半導体層が位置する側を上方とする。但し、窒化物半導体構造等は天地逆の状態で用いることができ、任意の角度で配置することもできる。
【0010】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、窒化物半導体構造に関する。図１は、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、窒化物半導体構造に関する。図１は、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
【0011】
図１に示すように、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造１００は、ｎ型半導体層１０４と、ｎ型半導体層１０４上の活性層１０２と、活性層１０２上のｐ型半導体層１０５とを有する。ｐ型半導体層１０５を組成する材料の例として、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等の窒化物半導体が挙げられる。
【0012】
ｐ型半導体層１０５は、活性層１０２上の下部半導体層１０５ａと、下部半導体層１０５ａ上の電流狭窄層１０１と、電流狭窄層１０１上の上部半導体層１０５ｂとを有する。下部半導体層１０５ａ、電流狭窄層１０１、及び上部半導体層１０５ｂは、いずれも、Ｍｇ（マグネシウム）を不純物として含む。
【0013】
電流狭窄層１０１は、Ｉｎ（インジウム）を含む層で、第１の領域１０１ａと、電流狭窄層１０１に平行な面内で第１の領域１０１ａを取り囲む第２の領域１０１ｂとを有する。第２の領域１０１ｂのＩｎ（インジウム）組成は、第１の領域１０１ａのＩｎ組成よりも小さい。さらに、第２の領域１０１ｂの水素原子濃度は、第１の領域１０１ａの水素原子濃度より高い。
【0014】
窒化物半導体構造１００は、例えば基板１０３上に形成されている。基板１０３としては、例えばその上に窒化物半導体層を積層できる基板が用いられる。基板１０３として、例えば、ＧａＮ基板及びＡｌＮ基板等の窒化物半導体基板を用いることができる。基板１０３として、例えば、異種基板上に窒化物半導体層を成膜したＧａＮテンプレートを用いることもできる。異種基板としては、例えば、サファイア基板、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板等を用いることができる。
【0015】
窒化物半導体構造１００では、上述のように、第２の領域１０１ｂのＩｎ組成が第１の領域１０１ａのＩｎ組成よりも小さい。このため、第２の領域１０１ｂのバンドギャップが第１の領域１０１ａのバンドギャップよりも大きい。さらに、第２の領域１０１ｂに含まれる水素原子濃度は、第１の領域１０１ａに含まれる水素原子濃度より高い。電流狭窄層１０１に含まれるＭｇは、水素原子と結合して不活性化する。第２の領域１０１ｂは、第１の領域１０１ａより水素原子濃度が高いため、不活性化しているＭｇの濃度が高い。そのため、第２の領域１０１ｂの電気抵抗は、第１の領域１０１ａの電気抵抗より高い。従って、電流狭窄層１０１の内部では、バンドギャップが大きく、かつ、電気抵抗の高い第２の領域１０１ｂにより電流が阻止され、電流は第１の領域１０１ａを選択的に流れる。第２の領域１０１ｂの水素原子濃度は、第１の領域１０１ａの水素原子濃度より２倍以上高いことが好ましい。
【0016】
第１の領域１０１ａ及び第２の領域１０１ｂのそれぞれの水素原子濃度をＭｇ濃度で割った値を、Ｍｇの不活性化率と定義する。第１の領域１０１ａのＭｇの不活性化率を０．５未満、より好ましくは、０．３未満にすると、第１の領域１０１ａにおいて、活性化しているＭｇが多く含まれ、電気抵抗が低下する。また、第２の領域１０１ｂの不活性化率を０．５以上、より好ましくは、０．９以上にすると、第２の領域１０１ｂにおいて、活性化しているＭｇが少なくなり、電気抵抗が増加する。従って、電流は、第２の領域１０１ｂでより効果的に阻止され、第１の領域１０１ａにより効果的に流れる。
【0017】
第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとでＩｎ組成を異ならせることで、バンドギャップの差による電流狭窄だけでなく、電流狭窄層１０１の面内に、屈折率差による光閉じ込め効果も生じる。一般的に、Ｉｎ組成が高いほど窒化物半導体の屈折率が高い。このため、第１の領域１０１ａのＩｎ組成を、第２の領域１０１ｂのＩｎ組成より高くすることで、第１の領域１０１ａの屈折率は、第２の領域１０１ｂの屈折率よりも高くなる。従って、活性層１０２が発した光を、電流狭窄層１０１に平行な面内、つまり基板１０３に平行な面内で閉じ込めやすい。光閉じ込め効果の観点から、電流狭窄層１０１はＡｌを含むことが好ましい。第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとの間の屈折率の差を大きくしやすいからである。そして、優れた光閉じ込め効果は、端面発光レーザ及び面発光レーザに極めて好適である。
【0018】
ｎ型半導体層１０４は、例えばＳｉ、Ｇｅ等の不純物がドーピングされた窒化物半導体層である。ｎ型半導体層１０４として、例えばｎ－ＧａＮ層又はｎ－ＡｌＧａＮ層等を用いることができる。ｐ型半導体層１０５は、Ｍｇが不純物としてドーピングされた窒化物半導体層である。ｐ型半導体層１０５として、例えばｐ－ＧａＮ層又はｐ－ＡｌＧａＮ層等を用いることができる。
【0019】
活性層１０２は、例えば、ｎ型半導体層１０４又はｐ型半導体層１０５から注入されたキャリアを閉じ込めて発光する。活性層１０２として、例えば、高い発光効率を得るために、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層とを交互に積層した多重量子井戸層、又は互いに組成の異なる２種のＩｎＧａＮ層を交互に積層した多重量子井戸層を用いることが好ましい。
【0020】
電流狭窄層１０１の厚さは限定されないが、１０ｎｍ以上であることが好ましい。これは、第２の領域１０１ｂでの、ホールのトンネルを抑制するためである。電流狭窄層１０１が厚すぎると、他の窒化物半導体層との間の格子定数差によって結晶欠陥が生じやすくなる。このため、電流狭窄層１０１の厚さは、好ましくは臨界膜厚以下である。
【0021】
電流狭窄層１０１は、ｐ型半導体層１０５内に設けられるが、ｐ型半導体層１０５内の位置については、窒化物半導体構造１００の製造過程で、Ｉｎの蒸発に支障がなければ、ｐ型半導体層１０５の最下部である活性層１０２と接する位置に配置されてもよいし、ｐ型半導体層１０５の最上部に配置されてもよい。
【0022】
次に、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造１００の製造方法について説明する。図２Ａ～図２Ｄは、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造１００の製造方法を示す断面図である。この製造方法では、基板１０３上に、窒化物半導体構造１００に含まれる窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長の方法としては、有機金属化合物気相成長（metal organic chemical vapor deposition：ＭＯＣＶＤ）法、分子ビーム成長法（molecular beam epitaxy：ＭＢＥ）法、プラズマ堆積（plasma chemical vapor deposition：ＰＣＶＤ）法、ハイドライド気相成長（hydride vapor phase epitaxy：ＨＶＰＥ）法等が挙げられる。以下では、ＭＯＣＶＤ法を用いる場合を例に説明する。
【0023】
先ず、図２Ａに示すように、基板１０３上に、ｎ型半導体層１０４と、活性層１０２と、下部半導体層１０５ａと、中間半導体層１０１ｘと、上部半導体層１０５ｂと、を形成する。中間半導体層１０１ｘはＩｎを含み、第１の領域１０１ａと同一の組成を有する。下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂには、Ｍｇが不純物としてドーピングされている。ＭＯＣＶＤ法では、アンモニア（ＮＨ３）の水素原子が、Ｍｇとともに取り込まれ、Ｍｇ－Ｈ結合を作る。これにより、Ｍｇが不活性化する。このため、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂは、電気抵抗の高い状態となる。
【0024】
次に、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂのそれぞれを活性化処理するための第１の熱処理を行う。水素原子を含まない雰囲気下で熱処理することで、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂ内のＭｇと結合している水素原子が離脱して、Ｍｇが、アクセプタとして活性化する。これにより、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂは、ｐ型の電気伝導体として機能する。
【0025】
次いで、図２Ｂに示すように、上部半導体層１０５ｂ上に、第１の領域１０１ａを形成する予定の領域を覆う保護マスク１０６を形成する。保護マスク１０６は水素を遮断できればよく、保護マスク１０６としては、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）等を用いることができる。
【0026】
その後、第２の熱処理を行う。第２の熱処理は、水素を含む雰囲気中で５００℃以上の温度で行う。この熱処理により、保護マスク１０６と重なっていない中間半導体層１０１ｘからＩｎが蒸発し、さらに、保護マスク１０６と重なっていない中間半導体層１０１ｘへ水素原子が浸透し、Ｍｇが不活性化する。この結果、図２Ｃに示すように、Ｉｎ組成が中間半導体層１０１ｘのＩｎ組成よりも低く、かつ、Ｍｇの不活性化率の高い第２の領域１０１ｂが形成される。中間半導体層１０１ｘの残部はＩｎ組成が中間半導体層１０１ｘのＩｎ組成から変化していない第１の領域１０１ａとなる。このようにして、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとを有する電流狭窄層１０１が形成される。さらに、第２の領域１０１ｂの下方に位置する下部半導体層１０５ａや、第２の領域１０１ｂの上方に位置する上部半導体層１０５ｂにも、水素原子が浸透し、それぞれの層に含まれるＭｇが不活性化する。なお、中間半導体層１０１ｘ、下部半導体層１０５ａ、上部半導体層１０５ｂ等の窒化物半導体層に、水素原子を取り込ませる工程は、「水素浸透処理工程」の一例である。
【0027】
この第２の熱処理には、例えば、ｎ型半導体層１０４、活性層１０２、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂの形成に使用したＭＯＣＶＤ装置等の成膜装置を用いることができる。熱処理装置等を用いてもよい。
【0028】
続いて、図２Ｄに示すように、保護マスク１０６を除去する。
【0029】
このようにして、第１の実施形態に係る窒化物半導体構造１００を製造することができる。
【0030】
この方法によれば、中間半導体層１０１ｘに、Ｉｎ組成の差に基づく、面内のバンドギャップの分布と、水素原子濃度の分布が形成される。換言すれば、中間半導体層１０１ｘの面内に、Ｍｇの不活性化率の違いに起因する電気抵抗分布が形成される。また、下部半導体層１０５ａと上部半導体層１０５ｂの面内においても、Ｍｇの不活性化率の違いに起因する電気抵抗分布が生じ、非常に安定した電流狭窄構造の特性を得ることができる。さらに、Ｉｎ組成の分布によって、面内に屈折率差が生じ、活性層１０２で発生した光を閉じ込めることができる。
【0031】
なお、中間半導体層１０１ｘを、ｐ型半導体層１０５内に配置した構造で説明したが、上部半導体層１０５ｂが厚すぎる場合、本実施形態の製造方法では、第１の熱処理のＭｇの活性化処理による水素原子の脱離や、第２の熱処理による水素原子の浸透はあまり問題にならないが、第２の熱処理でＩｎが蒸発しにくくなる。従って、上部半導体層１０５ｂの膜厚は１００ｎｍ以下が好ましい。より好ましくは５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。
【0032】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、窒化物半導体構造に関する。図３は、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、窒化物半導体構造に関する。図３は、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造を示す断面図である。
【0033】
図３に示すように、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造２００は、ｎ型半導体層１０４、活性層１０２、ｐ型半導体層１０５、トンネル接合層１０７、上部ｎ型半導体層１０８を備える。ｐ型半導体層１０５は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層として電流狭窄層１０１を備える。上部ｎ型半導体層１０８とトンネル接合層１０７と、ｐ型半導体層１０５と、電流狭窄層１０１と、活性層１０２と、ｎ型半導体層１０４の一部とがエッチングされて、メサ構造２１１が形成されている。
【0034】
メサ構造２１１の平面形状は特に限定されない。例えば、窒化物半導体構造２００が端面発光レーザに用いられる場合、メサ構造２１１はストライプ状に形成される。例えば、窒化物半導体構造２００が面発光レーザに用いられる場合、メサ構造２１１は円形状又は矩形状に形成される。
【0035】
次に、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造２００の製造方法について説明する。図４Ａ～図４Ｃは、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造２００の製造方法を示す断面図である。この製造方法では、基板１０３上に、窒化物半導体構造２００に含まれる窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。
【0036】
先ず、図４Ａに示すように、基板１０３上に、ｎ型半導体層１０４と、活性層１０２と、下部半導体層１０５ａと、中間半導体層１０１ｘと、上部半導体層１０５ｂと、トンネル接合層１０７と、上部ｎ型半導体層１０８と、を形成する。トンネル接合層１０７は、高濃度の不純物をドーピングしたｐ型半導体とｎ型半導体の２層構造からなり、基板側がｐ型半導体、表面側がｎ型半導体である。
【0037】
次いで、図４Ｂに示すように、リソグラフィー及びドライエッチングにより、上部ｎ型半導体層１０８と、トンネル接合層１０７と、下部半導体層１０５ａと、中間半導体層１０１ｘと、上部半導体層１０５ｂと、中間半導体層１０１ｘと、活性層１０２と、ｎ型半導体層１０４の一部とを除去することにより、メサ構造２１１を形成する。
【0038】
その後、第１の熱処理によって、下部半導体層１０５ａ、中間半導体層１０１ｘ、及び上部半導体層１０５ｂの活性化処理を行う。ｐ型窒化物半導体層の上部にｎ型窒化物半導体層を形成すると、活性化処理時に、ｐ型窒化物半導体層中のＭｇと結合している水素原子がｎ型窒化物半導体層を通り抜けにくくなることが知られている。そこで、メサ構造２１１を形成して、メサ構造２１１の側壁から水素原子を脱離させる。
【0039】
次に、第２の熱処理として、水素を含む雰囲気中で５００℃以上の温度で熱処理を行う。この熱処理により、メサ構造２１１の側壁から水素原子が浸透することで、中間半導体層１０１ｘのＩｎが側壁から蒸発し、ｐ型半導体層１０５も側壁側から不活性化されていく。この結果、図４Ｃに示すように、Ｉｎ組成が中間半導体層１０１ｘのＩｎ組成よりも低く、Ｍｇの不活性化率が高い第２の領域１０１ｂが形成される。中間半導体層１０１ｘの残部は、Ｉｎ組成が中間半導体層１０１ｘのＩｎ組成から変化していない第１の領域１０１ａとなる。このようにして、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとを有する電流狭窄層１０１が形成される。
【0040】
このようにして、第２の実施形態に係る窒化物半導体構造２００を製造することができる。
【0041】
この方法によれば、中間半導体層１０１ｘにＩｎ組成の差に基づく面内のバンドギャップの分布と、水素原子濃度の分布が形成される。換言すると、中間半導体層１０１ｘの面内に、Ｍｇの不活性化率の違いに起因する電気抵抗分布が形成される。また、下部半導体層１０５ａと上部半導体層１０５ｂそれぞれの面内でのＭｇの不活性化率の違いに起因する電気抵抗分布が生じ、非常に安定した電流狭窄構造の特性を得ることがきる。さらに、Ｉｎ組成の分布によって面内で屈折率差が生じ、活性層１０２で発生した光を閉じ込めることができる。
【0042】
なお、メサ構造２１１は、少なくともｐ型半導体層１０５の側壁が露出される程度に形成すればよい。
【0043】
また、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとの間でＩｎ組成が急峻かつ不連続に変化している必要はなく、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂとの間にＩｎ組成が連続的に変化する領域が存在していてもよい。
【0044】
第１及び第２の実施形態において、第２の熱処理の雰囲気は、水素ガスのみの雰囲気でもよく、水素ガスと窒素ガス等の不活性ガスとの混合ガスの雰囲気でもよい。不活性ガスの割合に応じて、Ｉｎの蒸発速度を制御することができる。また、第２の熱処理の雰囲気が、水素ガスの他にアンモニアを含む雰囲気でもよい。熱処理中に窒化物半導体層内の窒素が脱離して、露出している面が荒れることがあるが、雰囲気がアンモニアを含んでいる場合、窒素の脱離を抑制して露出している面を平坦に保持しやすい。また、アンモニアも、水素原子を含むため、Ｍｇを不活性化することができる。
【0045】
第２の熱処理の熱処理温度はＩｎが蒸発し得る温度であれば限定されず、例えば上述のように５００℃以上である。熱処理温度は、電流狭窄層となる中間半導体層１０１ｘを良好な結晶性で成膜できる温度をＴ（℃）としたとき、好ましくはＴ－２００（℃）以上であり、より好ましくはＴ－１００（℃）以上である。その一方で、熱処理温度は、好ましくは中間半導体層１０１ｘが分解する温度以下である。例えば、中間半導体層１０１ｘがＩｎＧａＮ層の場合、１１００℃～１２００℃の温度域でＧａが蒸発し始める。このため、熱処理温度が１２００℃超では、電流狭窄層１０１が形成される前に中間半導体層１０１ｘが分解してしまう。従って、中間半導体層１０１ｘがＩｎＧａＮ層の場合、熱処理温度は、好ましくは１２００℃以下であり、より好ましくは１１００℃である。例えば、中間半導体層１０１ｘがＡｌＩｎＮ層又はＡｌＧａＩｎＮ層の場合、中間半導体層１０１ｘに含まれるＡｌによって、中間半導体層１０１ｘの熱分解が抑えられ、熱処理温度を１４００℃まで高めることができる。なお、温度Ｔは中間半導体層１０１ｘのＩｎ組成に依存し、Ｉｎ組成が低いほど温度Ｔが高くなる傾向がある。
【0046】
第１の熱処理によるＭｇの活性化と第２の熱処理によるＩｎの蒸発の工程順を入れ替え、さらに水素原子を浸透させる工程を別途導入してもよい。これにより、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂの間に、Ｉｎ組成が第１の領域１０１ａより低く、水素原子濃度が第２の領域１０１ｂより低い第３の領域、又はＩｎ組成が第２の領域１０１ｂより高く、水素原子濃度が第１の領域１０１ａより高い第３の領域を形成して、面内の電気抵抗分布と屈折率分布を別々に制御することができる。
【0047】
例えば、図１の窒化物半導体構造１００を作製後、Ｍｇの活性化処理のための第１の熱処理を実施せずに、保護マスク１０６を上部半導体層１０５ｂ上に形成し、第２の熱処理を実施してＩｎを蒸発させると、図５Ａに示すように、中間半導体層１０１ｘの保護マスク１０６を形成していない領域からＩｎが蒸発し、中間半導体層１０１ｘに第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂのＩｎ組成の面内分布が形成させるが、ｐ型半導体層１０５内の、Ｍｇと結合している水素原子濃度の分布は変化しない。
【0048】
一方で、第１の熱処理を実施すると、図５Ｂに示すように、ｐ型半導体層１０５内の水素原子が脱離して面内全体における水素原子濃度が減少する。次に、保護マスク１０６を新たにｐ型半導体層１０５の表面に形成して水素原子を浸透させ、面内の水素原子濃度の分布を形成する。例えば、図５Ｃのように、保護マスク１０６の幅を小さくして、中間半導体層１０１ｘのより中央まで水素原子を浸透させると、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂの間に、Ｉｎ組成が第２の領域１０１ｂより高く、水素原子濃度が第１の領域１０１ａより高い第３の領域１０１ｃが形成される。このとき、水素雰囲気下での熱処理を行うと、第３の領域１０１ｃのＩｎが蒸発してしまうため、例えばプロトン注入等で水素原子の浸透を行う。
【0049】
別の形態として、図５Ｄに示すように、保護マスク１０６の幅を第１の領域１０１ａより大きく形成すると、第１の領域１０１ａと第２の領域１０１ｂの間に、Ｉｎ組成が第１の領域１０１ａより低く、水素原子濃度が第２の領域１０１ｂより低い第３の領域１０１ｃが形成される。この例では、保護マスク１０６で第３の領域１０１ｃが保護されて水素原子の浸透によるＩｎの蒸発が生じないため、プロトン注入以外に水素雰囲気下での熱処理を行うことができる。
【0050】
第２の実施形態の窒化物半導体構造２００においても、メサ構造を形成後に、第１の熱処理によるＭｇの活性化と第２の熱処理によるＩｎの蒸発の工程順を入れ替え、水素を浸透させる工程を別途導入することで、同様に面内の電気抵抗分布と屈折率分布を別々に制御することができる。
【0051】
以上のように、Ｍｇの不活性化による電気抵抗分布と、Ｉｎ組成の違いによる屈折率分布を面内に別々に形成して任意の特性を得ることができる。
【0052】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた発光ダイオードに関する。発光ダイオードは発光素子の一例である。図６は、第３の実施形態に係る発光ダイオードを示す断面図である。
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた発光ダイオードに関する。発光ダイオードは発光素子の一例である。図６は、第３の実施形態に係る発光ダイオードを示す断面図である。
【0053】
図６に示すように、第３の実施形態に係る発光ダイオード３５０は、サファイア基板３０２と、サファイア基板３０２上の発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）構造３００と、を有する。ＬＥＤ構造３００は、ｎ－ＧａＮ層３０３と、多重量子井戸層３０４と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５と、ｐ－ＧａＮ層３０６ａと、電流狭窄層３０１と、ｐ－ＧａＮ層３０６ｂと、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７とを有する。ｐ－ＧａＮ層３０６ａは、下部半導体層の一例であり、ｐ－ＧａＮ層３０６ｂは、上部半導体層の一例であり、電流狭窄層３０１は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層の一例である。ＬＥＤ構造３００は窒化物半導体構造の一例である。
【0054】
ｎ－ＧａＮ層３０３はサファイア基板３０２上に形成されている。ｎ－ＧａＮ層３０３の厚さは、例えば５μｍである。
【0055】
多重量子井戸層３０４はｎ－ＧａＮ層３０３上に形成されている。多重量子井戸層３０４は、例えば、厚さが２．５ｎｍのＩｎ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ層と厚さが７．５ｎｍのＧａＮ層とが交互に５周期積層された構造を有する。多重量子井戸層３０４は活性層の一例である。
【0056】
ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５は多重量子井戸層３０４上に形成されている。ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５の厚さは、例えば２０ｎｍである。
【0057】
ｐ－ＧａＮ層３０６ａはｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５上に形成されている。ｐ－ＧａＮ層３０６ａの厚さは、例えば５０ｎｍである。
【0058】
電流狭窄層３０１はｐ－ＧａＮ層３０６ａ上に形成されている。電流狭窄層３０１の厚さは、例えば５０ｎｍである。電流狭窄層３０１は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａと、電流狭窄層３０１に平行な面内でｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａを取り囲むｐ－ＡｌＮ層３０１ｂとを有する。このように、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂのＩｎ組成は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａのＩｎ組成よりも小さい。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａは第１の領域の一例であり、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂは第２の領域の一例である。
【0059】
ｐ－ＧａＮ層３０６ｂは電流狭窄層３０１上に形成されている。ｐ－ＧａＮ層３０６ｂの厚さは、例えば５０ｎｍである。
【0060】
ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７はｐ－ＧａＮ層３０６ｂ上に形成されている。ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７の厚さは、例えば５ｎｍである。ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７には、アクセプタとしてＭｇが１×１０２０ｃｍ－３の濃度でドーピングされている。
【0061】
ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７と、ｐ－ＧａＮ層３０６ｂと、電流狭窄層３０１と、ｐ－ＧａＮ層３０６ａと、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５と、多重量子井戸層３０４と、ｎ－ＧａＮ層３０３の一部とに素子分離溝３１２が形成されている。
【0062】
ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７の表面にｐ側電極３０９が形成されている。ｎ－ＧａＮ層３０３の素子分離溝３１２から露出した部分の表面にｎ側電極３１０が形成されている。ｐ側電極３０９は、例えば、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７側から順に積層されたＮｉ膜とＡｕ膜とを有する。ｎ側電極３１０は、例えば、ｎ－ＧａＮ層３０３側から順に積層されたＴｉ膜とＡｌ膜とを有する。
【0063】
発光ダイオード３５０では、上述のように、電流狭窄層３０１がｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａとｐ－ＡｌＮ層３０１ｂとを有する。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａのバンドギャップは３．５９ｅＶであり、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂのバンドギャップは６．２ｅＶである。このように、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂのバンドギャップは、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａのバンドギャップよりも１．０ｅＶ以上大きい。従って、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂと、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａ、ｐ－ＧａＮ層３０６ａ及びｐ－ＧａＮ層３０６ｂとの間に大きなバンドオフセットが形成される。
【0064】
さらに、後述する製造方法により、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂと、ｐ－ＧａＮ層３０６ａとｐ－ＧａＮ層３０６ｂの面内のうち、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂが形成されている領域の水素原子濃度は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａと、ｐ－ＧａＮ層３０６ａとｐ－ＧａＮ層３０６ｂの面内のうち、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａが形成されている領域の水素原子濃度より高い。このため、電流狭窄層３０１の内部では、電流はｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａを選択的に流れる。
【0065】
次に、第３の実施形態に係る発光ダイオード３５０の製造方法について説明する。図７Ａ～図７Ｄは、第３の実施形態に係る発光ダイオード３５０の製造方法を示す断面図である。この製造方法では、サファイア基板３０２上に、ＬＥＤ構造３００に含まれる窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。
【0066】
先ず、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、図７Ａに示すように、サファイア基板３０２上に、ｎ－ＧａＮ層３０３と、多重量子井戸層３０４と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５と、ｐ－ＧａＮ層３０６ａと、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘとを順次形成する。ｎ－ＧａＮ層３０３の形成前に、サファイア基板３０２上に、例えば厚さがバッファ層２０ｎｍのＧａＮバッファ層（図示せず）を形成してもよい。
【0067】
ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５、ｐ－ＧａＮ層３０６ａ、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘ、ｐ－ＧａＮ層３０６ｂ、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７（以下まとめた場合ｐ型層と記載する）の層内のＭｇを、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７では１×１０２０ｃｍ－３でドーピングし、それ以外の層では２×１０１９ｃｍ－３でドーピングする。ｐ型層内には、ＭＯＣＶＤ装置の成膜で使用するアンモニアガス由来の水素原子がｐ型層内のＭｇと同じ濃度で取り込まれ不活性化している（不活性化率１．０）。そのため、第１の熱処理として、図７Ａに示す構造体を熱処理装置に入れ、窒素雰囲気中で９００℃の温度で熱処理をする。例えば、熱処理の時間を１０分間とする。熱処理温度や時間、雰囲気ガスによるが、この熱処理により、ｐ型層から水素原子が７割脱離（不活性化率０．３０）して、ｐ型伝導を示すようになる。
【0068】
次いで、図７Ａに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、図７Ｂに示すように、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７上に、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａを形成する予定の領域を覆う保護マスクとして、例えば厚さが１００ｎｍのＳｉＯ２膜３０８を形成する。ＳｉＯ２膜３０８は、例えばフォトリソグラフィーにより形成することができる。
【0069】
その後、図７Ｂに示す構造体を熱処理装置に入れ、第２の熱処理として、水素雰囲気中で８００℃の温度で熱処理を行う。熱処理の時間は、例えば１０分間とする。この熱処理により、サファイア基板３０２の表面側から、ＳｉＯ２膜３０８で保護していない領域に水素原子が浸透し、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘのＳｉＯ２膜３０８で保護していない部分からＩｎが蒸発する。この結果、図７Ｃに示すように、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘのＳｉＯ２膜３０８で保護していない領域が、ｐ－ＡｌＮ層３０１ｂに変化する。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘの残部は、Ｉｎ組成がｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘのＩｎ組成から変化していないｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａとなる。このようにして、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ａとｐ－ＡｌＮ層３０１ｂとを有する電流狭窄層３０１が形成される。さらに、ＳｉＯ２膜３０８を形成していない領域のｐ型層内のＭｇと同じ濃度の水素原子が取り込まれ、Ｍｇが不活性化する。これにより、ｐ型層内に電気抵抗分布が形成される。
【0070】
【0071】
その後、図７Ｄに示すように、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７と、ｐ－ＧａＮ層３０６ｂと、電流狭窄層３０１と、ｐ－ＧａＮ層３０６ａと、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層３０５と、多重量子井戸層３０４と、ｎ－ＧａＮ層３０３の一部と、に素子分離溝３１２を形成する。
【0072】
素子分離溝３１２は、例えばリソグラフィー及びドライエッチングにより形成することができる。次いで、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７の表面にｐ側電極３０９を形成し、ｎ－ＧａＮ層３０３の素子分離溝３１２から露出した部分の表面にｎ側電極３１０を形成する。ｐ側電極３０９の形成では、例えば、ｐ＋＋－ＧａＮ層３０７側から順にＮｉ膜とＡｕ膜とを積層する。ｎ側電極３１０の形成では、例えば、ｎ－ＧａＮ層３０３側から順にＴｉ膜とＡｌ膜とを積層する。
【0073】
このようにして、第３の実施形態に係る発光ダイオード３５０を製造することができる。
【0074】
この方法によれば、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層３０１ｘに、Ｉｎ組成の差による面内のバンドギャップの分布と、水素原子濃度の分布が形成される。換言すると、Ｍｇの不活性化率の違いによる電気抵抗分布が形成される。さらに、ｐ－ＧａＮ３０６ａとｐ－ＧａＮ３０６ｂの面内でのＭｇの不活性化率の違いによる電気抵抗分布が生じ、非常に安定した電流狭窄構造の特性を得ることがきる。
【0075】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた面発光レーザに関する。面発光レーザは発光素子の一例である。図８は、第４の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた面発光レーザに関する。面発光レーザは発光素子の一例である。図８は、第４の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【0076】
図８に示すように、第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０は、ｎ－ＧａＮ基板４０２と、ｎ－ＧａＮ基板４０２上のレーザ構造４００と、を有する。レーザ構造４００は、下部多層膜反射鏡４０３と、ｎ－ＧａＮ層４０４と、多重量子井戸層４０５と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６と、ｐ－ＧａＮ層４０７と、電流狭窄層４０１と、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８とを有する。ｐ－ＧａＮ層４０７は下部半導体層の一例であり、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８は上部半導体層の一例であり、電流狭窄層４０１は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層の一例である。レーザ構造４００は窒化物半導体構造の一例である。
【0077】
下部多層膜反射鏡４０３は、ｎ－ＧａＮ基板４０２上に形成されている。下部多層膜反射鏡４０３は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に４６周期積層された構造を有する。高屈折率層は、例えば厚さが５０ｎｍのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層である。低屈折率層は、例えば、厚さが６ｎｍの３層のＧａＮ層の間に、厚さが６ｎｍの２層のＡｌＮ層が挿入された多層構造を有する。
【0078】
ｎ－ＧａＮ層４０４は、下部多層膜反射鏡４０３上に形成されている。ｎ－ＧａＮ層４０４の厚さは、例えば１．１μｍである。
【0079】
多重量子井戸層４０５は、ｎ－ＧａＮ層４０４上に形成されている。多重量子井戸層４０５は、例えば、厚さが４ｎｍのＩｎ０．１０Ｇａ０．９０Ｎ層と厚さが６ｎｍのＧａＮ層とが交互に５周期積層された構造を有する。多重量子井戸層４０５は活性層の一例である。
【0080】
ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６は、多重量子井戸層４０５上に形成されている。ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６の厚さは、例えば２０ｎｍである。
【0081】
ｐ－ＧａＮ層４０７は、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６上に形成されている。ｐ－ＧａＮ層４０７の厚さは、例えば７５ｎｍである。ｐ－ＧａＮ層４０７には、アクセプタとしてＭｇが２×１０１９ｃｍ－３の濃度でドーピングされている。
【0082】
電流狭窄層４０１は、ｐ－ＧａＮ層４０７上に形成されている。電流狭窄層４０１の厚さは、例えば３５ｎｍである。電流狭窄層４０１は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａと、電流狭窄層４０１に平行な面内でｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａを取り囲むｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂとを有する。このように、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂのＩｎ組成は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａのＩｎ組成よりも小さい。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａは、第１の領域の一例であり、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂは、第２の領域の一例である。
【0083】
ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８は、電流狭窄層４０１上に形成されている。ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の厚さは、例えば１０ｎｍである。ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８には、アクセプタとしてＭｇが１×１０２０ｃｍ－３の濃度でドーピングされている。
【0084】
レーザ構造４００では、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８と、電流狭窄層４０１と、ｐ－ＧａＮ層４０７と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６と、多重量子井戸層４０５と、ｎ－ＧａＮ層４０４の一部とがエッチングされて、メサ構造４０９が形成されている。
【0085】
メサ構造４０９の表面及び側面と、ｎ－ＧａＮ層４０４の表面とを覆うように、パッシベーション膜としてＳｉＮ膜４１０が形成されている。ＳｉＮ膜４１０には、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の表面の一部を露出する開口部４１０ａと、ｎ－ＧａＮ層４０４の表面の一部を露出する開口部４１０ｂとが形成されている。例えば、平面視でｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａは、開口部４１０ａの内側に位置する。
【0086】
ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の表面に、開口部４１０ａを通じてＳｉＮ膜４１０上にせりあがるようにして酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜４１１が形成されている。メサ構造４０９の上方でＳｉＮ膜４１０及びＩＴＯ膜４１１上に、平面形状がリング状の上部電極４１２が形成されている。上部電極４１２の内側では、ＩＴＯ膜４１１上に、誘電体の分布ブラッグ反射鏡（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）４１４が形成されている。ｎ－ＧａＮ層４０４の表面に、開口部４１０ｂを通じてＳｉＮ膜４１０上にせりあがるようにして下部電極４１３が形成されている。
【0087】
上部電極４１２は、例えば、ＳｉＮ膜４１０及びＩＴＯ膜４１１側から順に積層されたＴｉ膜とＡｕ膜とを有する。下部電極４１３は、例えば、ｎ－ＧａＮ層４０４側から順に積層されたＴｉ膜とＡｌ膜とを有する。ＤＢＲ４１４は、例えば酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）及びＳｉＯ２膜を含む。下部多層膜反射鏡４０３とＤＢＲ４１４が共振器構造に含まれる。
【0088】
面発光レーザ４５０では、上述のように、電流狭窄層４０１がｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａとｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂとを有する。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａのバンドギャップは３．５９ｅＶであり、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂのバンドギャップは５．２４ｅＶである。
【0089】
また、電流狭窄層４０１を間に挟むｐ－ＧａＮ層４０７及びｐ＋＋－ＧａＮ層４０８のバンドギャップは、３．４ｅＶである。このように、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂのバンドギャップは、その周囲に存在する、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａ、ｐ－ＧａＮ層４０７、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８のいずれのバンドギャップよりも１．０ｅＶ以上大きい。従って、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂと、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａ、ｐ－ＧａＮ層４０７、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８との間に大きなバンドオフセットが形成される。
【0090】
さらに、後述する製造方法により、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂと、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａとｐ－ＧａＮ層４０７、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の面内のうち、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂが形成されている領域の水素原子濃度は、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａと、ｐ－ＧａＮ層４０７とｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の面内のうち、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａが形成されている領域の水素原子濃度より高い。
【0091】
このため、電流狭窄層４０１の内部では、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂにより電流が阻止され、電流はｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａを選択的に流れる。
【0092】
また、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂの屈折率がｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａの屈折率よりも低いため、基板面内方向での光閉じ込め効果を得ることができる。
【0093】
次に、第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０の製造方法について説明する。図９Ａ～図９Ｄは、第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０の製造方法を示す断面図である。この製造方法では、ｎ－ＧａＮ基板４０２上に、レーザ構造４００に含まれる窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。
【0094】
先ず、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、図９Ａに示すように、ｎ－ＧａＮ基板４０２上に、下部多層膜反射鏡４０３と、ｎ－ＧａＮ層４０４と、多重量子井戸層４０５と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６と、ｐ－ＧａＮ層４０７と、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘと、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８とを順次形成する。
【0095】
ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６、ｐ－ＧａＮ層４０７、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘ、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８（以下まとめた場合ｐ型層と記載する）の層内のＭｇを、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８では１×１０２０ｃｍ－３でドーピングし、それ以外の層では２×１０１９ｃｍ－３でドーピングする。
【0096】
ｐ型層内には、ＭＯＣＶＤ装置の成膜で使用するアンモニアガス由来の水素原子が、ｐ型層内のＭｇと同じ濃度で取り込まれ不活性化している（不活性化率１．０）。そのため、第１の熱処理として、図９Ａに示す構造体を熱処理装置に入れ、酸素雰囲気中で６００℃の温度で熱処理をする。熱処理時間は、例えば１０分間とする。熱処理温度や時間、雰囲気ガスによるが、この熱処理により、ｐ型層から水素原子が９割脱離（不活性化率０．１０）してｐ型伝導を示すようになる。
【0097】
次いで、図９Ａに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、図９Ｂに示すように、ｐ－＋＋ＧａＮ層４０８上に、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａを形成する予定の領域を覆う保護マスクとして、例えば直径が１０μｍで、厚さが１００ｎｍのＳｉＯ２膜４１５を形成する。ＳｉＯ２膜４１５は、例えばフォトリソグラフィーにより形成することができる。
【0098】
その後、図９Ｂに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置に入れ、水素及びアンモニアの混合ガス雰囲気中で８００℃の温度で熱処理を行う。熱処理の時間は、例えば３０分間とする。この熱処理により、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘのＳｉＯ２膜４１５から露出している部分に水素原子が浸透すると共に、この部分からＩｎが蒸発する。
【0099】
この結果、図９Ｃに示すように、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘのＳｉＯ２膜４１５から露出している部分が、ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂに変化する。ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘの残部はＩｎ組成がｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘのＩｎ組成から変化していないｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａとなる。このようにして、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ａとｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層４０１ｂとを有する電流狭窄層４０１が形成される。さらに、ＳｉＯ２膜４１５を形成していない領域のｐ型層のＭｇと同じ濃度の水素が、ＳｉＯ２膜４１５を形成していない領域のｐ型層に取り込まれＭｇが不活性化することで、ｐ型層内に抵抗分布が形成される。
【0100】
続いて、図９Ｃに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、ＳｉＯ２膜４１５を除去する。ＳｉＯ２膜４１５は、例えばバッファードフッ酸を用いて除去することができる。次いで、その後、リソグラフィー及びドライエッチングにより、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８と、電流狭窄層４０１と、ｐ－ＧａＮ層４０７と、ｐ－Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎ層４０６と、多重量子井戸層４０５と、ｎ－ＧａＮ層４０４の一部とを除去することにより、素子分離のためにメサ構造４０９を形成する。
【0101】
その後、図９Ｄに示すように、ｐ＋＋－ＧａＮ層４０８の表面に、開口部４１０ａを通じてＳｉＮ膜４１０上にせりあがるようにしてＩＴＯ膜４１１を形成し、メサ構造４０９の上方でＳｉＮ膜４１０及びＩＴＯ膜４１１上に、平面形状がリング状の上部電極４１２を形成する。また、ｎ－ＧａＮ層４０４の表面に、開口部４１０ｂを通じてＳｉＮ膜４１０上にせりあがるようにして下部電極４１３を形成する。上部電極４１２の形成では、例えば、ＳｉＮ膜４１０及びＩＴＯ膜４１１側から順にＴｉ膜とＡｕ膜とを積層する。下部電極４１３の形成では、例えば、ｎ－ＧａＮ層４０４側から順にＴｉ膜とＡｌ膜とを積層する。続いて、上部電極４１２の内側において、ＩＴＯ膜４１１上にＤＢＲ４１４を形成する。
【0102】
このようにして、第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０を製造することができる。この方法によれば、ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層４０１ｘにＩｎ組成の差による面内のバンドギャップの分布と、水素原子濃度の分布が形成される。換言すれば、Ｍｇの不活性化率の違いによる電気抵抗分布が形成される。また、ｐ－ＧａＮ４０７ａとｐ＋＋－ＧａＮ４０８のそれぞれの面内でのＭｇの不活性化率の違いに起因する電気抵抗分布が生じ、非常に安定した電流狭窄構造の特性を得ることがきる。さらに、電流狭窄層４０１の面内で屈折率分布が形成されるため、面内方向の光の閉じ込めが強くなり、特性の良い面発光レーザが得られる。
【0103】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた面発光レーザに関する。面発光レーザは発光素子の一例である。図１０は、第５の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、窒化物半導体構造を備えた面発光レーザに関する。面発光レーザは発光素子の一例である。図１０は、第５の実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【0104】
図１０に示すように、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０は、ｎ－ＧａＮ基板５０２と、ｎ－ＧａＮ基板５０２上のレーザ構造５００と、を有する。レーザ構造５００は、下部多層膜反射鏡５０３と、ｎ－ＧａＮ層５０４と、多重量子井戸層５０５と、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、ｐ－ＧａＮ層５０７と、電流狭窄層５０１と、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８と、ｎ－ＧａＮ層５０９とを有する。電流狭窄層５０１と、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８とでトンネル接合が形成されている。ｐ－ＧａＮ層５０７は、ｐ型半導体層の一例であり、電流狭窄層５０１は、Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層の一例である。レーザ構造５００は窒化物半導体構造の一例である。
【0105】
下部多層膜反射鏡５０３は、ｎ－ＧａＮ基板５０２上に形成されている。下部多層膜反射鏡５０３は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に４６周期積層された構造を有する。高屈折率層は、例えば厚さが５０ｎｍのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層である。低屈折率層は、例えば、厚さが６ｎｍの３層のＧａＮ層の間に、厚さが６ｎｍの２層のＡｌＮ層が挿入された多層構造を有する。
【0106】
ｎ－ＧａＮ層５０４は、下部多層膜反射鏡５０３上に形成されている。ｎ－ＧａＮ層５０４の厚さは、例えば１．１μｍである。
【0107】
多重量子井戸層５０５は、ｎ－ＧａＮ層５０４上に形成されている。多重量子井戸層５０５は、例えば、厚さが４ｎｍのＩｎ０．１０Ｇａ０．９０Ｎ層と厚さが６ｎｍのＧａＮ層とが交互に５周期積層された構造を有する。多重量子井戸層５０５は活性層の一例である。
【0108】
ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６は、多重量子井戸層５０５上に形成されている。ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６の厚さは、例えば２０ｎｍである。
【0109】
ｐ－ＧａＮ層５０７は、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６上に形成されている。ｐ－ＧａＮ層５０７の厚さは、例えば１００ｎｍである。
【0110】
電流狭窄層５０１は、ｐ－ＧａＮ層５０７上に形成されている。電流狭窄層５０１の厚さは、例えば１０ｎｍである。電流狭窄層５０１は、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａと、電流狭窄層５０１に平行な面内でｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａを取り囲むｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂとを有する。
【0111】
このように、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂのＩｎ組成は、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａのＩｎ組成よりも小さい。ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａは、第１の領域の一例であり、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂは、第２の領域の一例である。ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａ及びｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂには、アクセプタとしてＭｇが１×１０２０ｃｍ－３の濃度でドーピングされている。
【0112】
ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８は、電流狭窄層５０１上に形成されている。ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８の厚さは、例えば１０ｎｍである。ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８には、ドナーとしてＳｉが３×１０２０ｃｍ－３の濃度でドーピングされている。
【0113】
Ｍｇをハイドーピングした電流狭窄層５０１とＳｉをハイドーピングしたｎ－ＧａＮ層５０８でトンネル接合が形成されている。ｎ－ＧａＮ層５０９はｎ＋＋－ＧａＮ層５０８上に形成されている。ｎ－ＧａＮ層５０９の厚さは、例えば４４０ｎｍである。
【0114】
レーザ構造５００では、ｎ－ＧａＮ層５０９と、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８と、電流狭窄層５０１と、ｐ－ＧａＮ層５０７と、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、多重量子井戸層５０５と、ｎ－ＧａＮ層５０４の一部とがエッチングされて、例えば平面形状が円形状のメサ構造５１０が形成されている。
【0115】
メサ構造５１０の表面及び側面と、ｎ－ＧａＮ層５０４の表面とを覆うようにパッシベーション膜としてＳｉＮ膜５１１が形成されている。ＳｉＮ膜５１１には、ｎ－ＧａＮ層５０８の表面の一部を露出する開口部５１１ａと、ｎ－ＧａＮ層５０４の表面の一部を露出する開口部５１１ｂとが形成されている。例えば、平面視でｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａは開口部５１１ａの内側に位置する。
【0116】
開口部５１１ａ中心部分を除いたｎ－ＧａＮ層５０９の表面に、開口部５１１ａを通じてＳｉＮ膜５１１上にせりあがるようにしてリング状の上部電極５１２が形成されている。上部電極５１２の内側では、ｎ－ＧａＮ層５０９上に、誘電体のＤＢＲ５１４が形成されている。ｎ－ＧａＮ層５０４の表面に、開口部５１１ｂを通じてＳｉＮ膜５１１上にせりあがるようにして下部電極５１３が形成されている。上部電極５１２と下部電極５１３は、例えば、ｎ－ＧａＮ層５０４側、ｎ－ＧａＮ層５０９側から順に積層されたＴｉ膜とＡｌ膜とを有する。ＤＢＲ５１４は、例えば酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）及びＳｉＯ２膜を含む。下部多層膜反射鏡５０３とＤＢＲ５１４が共振器構造に含まれる。
【0117】
面発光レーザ５５０では、上述のように、電流狭窄層５０１がｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａとｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂとを有する。ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａのバンドギャップは３．５９ｅＶであり、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂのバンドギャップは５．２４ｅＶである。また、電流狭窄層５０１を間に挟むｐ－ＧａＮ層５０７及びｎ＋＋－ＧａＮ層５０８のバンドギャップは、３．４ｅＶである。このように、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂのバンドギャップは、その周囲に存在する、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａ、ｐ－ＧａＮ層５０７、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８のいずれのバンドギャップよりも１．０ｅＶ以上大きい。従って、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂと、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａ、ｐ－ＧａＮ層５０７、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８との間に大きなバンドオフセットが形成される。
【0118】
さらに、後述する製造方法により、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂと、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａとｐ－ＧａＮ層５０７の面内のうち、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂが形成されている領域の水素原子濃度は、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａと、ｐ－ＧａＮ層５０７の面内のうち、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａが形成されている領域の水素原子濃度より高い。
【0119】
このため、電流狭窄層５０１の内部では、電流は、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂにより阻止され、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａを選択的に流れる。また、ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂの屈折率が、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａの屈折率よりも低いため、面内方向での光閉じ込め効果を得ることができる。
【0120】
次に、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０の製造方法について説明する。図１１Ａ～図１１Ｄは、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０の製造方法を示す断面図である。この製造方法では、ｎ－ＧａＮ基板５０２上に、レーザ構造５００に含まれる窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。
【0121】
先ず、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、図１１Ａに示すように、ｎ－ＧａＮ基板５０２上に、下部多層膜反射鏡５０３と、ｎ－ＧａＮ層５０４と、多重量子井戸層５０５と、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、ｐ－ＧａＮ層５０７と、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘと、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８と、ｎ－ＧａＮ層５０９とを順次形成する。
【0122】
次いで、図１１Ａに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、図１１Ｂに示すように、リソグラフィー及びドライエッチングにより、ｎ－ＧａＮ層５０９と、ｎ＋＋－ＧａＮ層５０８と、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘと、ｐ－ＧａＮ層５０７と、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、多重量子井戸層５０５と、ｎ－ＧａＮ層５０４の一部とを除去することにより、メサ構造５１０を形成する。
【0123】
その後、図１１Ｂに示す構造体に対し、第１の熱処理として、酸素雰囲気中で８００℃の温度で熱処理を行う。熱処理の時間は、例えば３０分とする。この熱処理により、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、ｐ－ＧａＮ層５０７と、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘ内でＭｇと結合していた水素原子の９割（不活性化率０．１０）がメサ構造５１０の側壁から脱離してＭｇが活性化し、p型伝導を示すようになる。
【0124】
次に、図１１Ｂに示す構造体をＭＯＣＶＤ装置に入れ、水素及びアンモニアの混合ガス雰囲気中で８００℃の温度で熱処理を行う。熱処理の時間は、例えば３０分間とする。この熱処理により、メサ構造５１０の側壁からｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘへ水素原子が浸透すると共に、この部分からＩｎが蒸発する。この結果、図１１Ｃに示すように、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘの側壁側がｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂに変化する。ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘの残部は、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ｘのＩｎ組成から変化していないｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａとなる。このようにして、ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層５０１ａとｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂとを有する電流狭窄層５０１が形成される。
【0125】
ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層５０１ｂが形成される範囲は、例えば側壁から１０μｍ程度以内の範囲である。さらに、ｐ－ＡｌＧａＮ層５０６と、ｐ－ＧａＮ層５０７も側壁から水素原子が浸透し不活性化されていく。側壁側のｐ型層内のＭｇと同じ濃度の水素原子が取り込まれ（不活性化率１．０）てＭｇが不活性化することで、ｐ型層内に電気抵抗分布が形成される。
【0126】
続いて、図１１Ｄに示すように、メサ構造５１０の表面及び側面と、ｎ－ＧａＮ層５０４の表面とを覆うようにＳｉＮ膜５１１を形成する。次いで、ＳｉＮ膜５１１に、ｎ－ＧａＮ層５０９の表面の一部を露出する開口部５１１ａと、ｎ－ＧａＮ層５０４の表面の一部を露出する開口部５１１ｂとを形成する。
【0127】
その後、開口部５１１ａの中央を除いてｎ－ＧａＮ層５０９の表面に、ＳｉＮ膜５１１上にせりあがるようにしてリング状の上部電極５１２を形成する。また、ｎ－ＧａＮ層５０４の表面に、開口部５１１ｂを通じてＳｉＮ膜５１１上にせりあがるようにして下部電極５１３を形成する。上部電極５１２と下部電極５１３の形成では、例えば、ｎ－ＧａＮ層５０４側、ｎ－ＧａＮ層５０９側から順にＴｉ膜とＡｌ膜とを積層する。続いて、上部電極５１２の内側にＤＢＲ５１４を形成する。
【0128】
このようにして、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０を製造することができる。電流狭窄層の組成、導電型及び不純物濃度は、これら実施形態のものに限定されない。また、電流狭窄層を備えた窒化物半導体構造の用途は光学素子に限定されず、電流狭窄層を備えた窒化物半導体構造を他の電子デバイスに用いることもできる。
【0129】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は、レーザを走査して画像を描画する投影装置に関する。投影装置は光源装置の一例である。図１２は、第６の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
次に、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は、レーザを走査して画像を描画する投影装置に関する。投影装置は光源装置の一例である。図１２は、第６の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
【0130】
第６の実施形態に係る投影装置１０００は、光源１００１及び光走査部１００２を備えている。光源１００１は、例えば、第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０を１又は２以上備えている。面発光レーザ４５０又は面発光レーザ５５０が１つの場合、投影装置１０００は、単色の画像を対象物１００３に投影する。複数の面発光レーザ４５０、面発光レーザ５５０を備える場合、投影装置１０００は、各面発光レーザの光軸を同軸上に揃えて出射面から出射し、面発光レーザ毎に発振波長を変えることで、複数の色の画像を対象物１００３に投影できる。
【0131】
光走査部１００２は、光源１００１から出射されたレーザ光を走査し対象物１００３へ投影するための素子を含む。このような素子として、２軸方向に可動するＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）ミラーや１軸方向に可動するＭＥＭＳミラーを２個組み合わせた素子等を用いることができる。光走査部１００２は、光源１００１から出射されたレーザ光の進行方向を調整する光学素子の一例である。
【0132】
画像の生成の際には、光走査部１００２の走査に合わせて、レーザ光の強度を変調して対象物１００３上にレーザ光を照射する。このようにして、対象物１００３上に直接画像を生成することができる。
【0133】
光源１００１に単一又は少数の面発光レーザを用いる場合、μＷオーダーから数ｍＷ程度のレーザ光を出力し、微小な領域に画像を描画することができる。このような投影装置１０００は、例えば、網膜ディスプレイとして用いることができる。
【0134】
光源１００１に多数の面発光レーザをアレイ化した２次元アレイ光源を用いる場合、ｍＷオーダーからｋＷオーダーのレーザ光を出力し、大面積な領域に画像を描画することができる。このような投影装置は、例えば、プロジェクターとして用いることができる。
【0135】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態は、投光装置に関する。投光装置は光源装置の一例である。図１３は、第７の実施形態に係る投光装置のレイアウトを示す図である。
次に、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態は、投光装置に関する。投光装置は光源装置の一例である。図１３は、第７の実施形態に係る投光装置のレイアウトを示す図である。
【0136】
第７の実施形態に係る投光装置１１００は、光源１１０１、蛍光部材１１０２及び投光部材１１０３を備えている。光源１１０１としては、例えば、複数の第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０をアレイ化した２次元アレイ光源が用いられ、光源１１０１から出射された光で蛍光部材１１０２を励起させる。光源１１０１から出射された光と、蛍光部材１１０２が励起されて放射された光とを投光部材１１０３で２次元状に拡げて投光する。図１３には、投光部材１１０３の例として、反射鏡を図示してある。
【0137】
蛍光部材１１０２としては、例えば、光源１１０１から出射される光が青色光の場合、黄色光を発する蛍光部材が用いられ、光源１１０１から出射される光が紫外光の場合、白色光を発する蛍光部材が用いられる。蛍光部材１１０２は、光源１１０１から出射されたレーザ光の波長を調整する光学素子の一例である。また、投光部材１１０３は、光源１１０１から出射され、蛍光部材１１０２により波長が調整されたレーザ光の進行方向を調整する光学素子の一例である。
【0138】
光源１１０１は、例えば面内に数千個～数万個の面発光レーザを２次元アレイ状に並べた２次元アレイ光源であり、複数の面発光レーザ群を個別に駆動できるよう電極が接続されている。面発光レーザ群は複数の面発光レーザを有してもよく、単一の面発光レーザを有してもよい。
【0139】
電圧を印加する面発光レーザ群を選択することで、１つの光源１１０１で、任意の場所や空間に投光することができる。 例えば、投光装置１１００を車載用のヘッドライトモジュールとして使う場合、配光可変型前照灯として使うことができる。
【0140】
（第８の実施形態）
次に、第８の実施形態について説明する。第８の実施形態は、投影装置に関する。投影装置は光源装置の一例である。図１４は、第８の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
次に、第８の実施形態について説明する。第８の実施形態は、投影装置に関する。投影装置は光源装置の一例である。図１４は、第８の実施形態に係る投影装置のレイアウトを示す図である。
【0141】
第８の実施形態に係る投影装置１２００は、光源１２０１及び投影光学部１２０２を備えている。光源１２０１は、複数の第４の実施形態に係る面発光レーザ４５０、第５の実施形態に係る面発光レーザ５５０をアレイ化した２次元アレイ光源を備える。
【0142】
投影光学部１２０２は、少なくとも、蛍光部材１２０３、フィルター１２０４及び画像生成素子１２０５を備え、必要に応じて、投影レンズ１２０６等のレンズやミラー等を更に備えてもよい。
【0143】
蛍光部材１２０３は、光源１２０１から投影光学部１２０２へ入射した光の一部によって励起されることで、白色光を作り出す。蛍光部材１２０３としては、例えば、光源１２０１から出射される光が青色光の場合、黄色光を発する蛍光部材が用いられ、光源１２０１から出射される光が紫外光の場合、白色光を発する蛍光部材が用いられる。
【0144】
フィルター１２０４は、白色光から色を分離するフィルターであり、可動部も備えている。フィルター１２０４としては、例えば赤色、青色、緑色の光を透過させるカラーホイール等が用いられる。
【0145】
画像生成素子１２０５は、フィルター１２０４を透過した光から画像を生成する素子である。画像生成素子１２０５としては、例えば、２次元アレイ状に微細なミラーを備えたＭＥＭＳデバイスや、反射型液晶素子等が用いられる。
【0146】
投影レンズ１２０６は、画像生成素子１２０５により生成された画像を所望の倍率に拡大し対象物へ投影する。投影光学部１２０２は、光源１２０１から出射されたレーザ光の波長及び進行方向等を調整する光学素子の一例である。
【0147】
本実施形態では、投影光学部１２０２にフィルター１２０４が含まれているが、フィルター１２０４の代わりに、プリズムやダイクロイックミラーが用いられてもよい。プリズムやダイクロイックミラーが用いられる場合、光を例えば赤色、緑色、青色に分離し、３つの画像生成素子で各色の画像を生成し、最後にプリズム等で合成する構成等にすることができる。
【0148】
（第９の実施形態）
次に、第９の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ６０の構成の一例を説明する斜視図である。また図１６はヘッドマウントディスプレイ６０の構成の一例を説明する断面図である。
次に、第９の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ６０の構成の一例を説明する斜視図である。また図１６はヘッドマウントディスプレイ６０の構成の一例を説明する断面図である。
【0149】
ヘッドマウントディスプレイ６０は、人間の頭部に装着可能な頭部装着型の表示装置の一例であり、例えば眼鏡に類する形状とすることができる。なお、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mount Display）を以降ではＨＭＤと省略して表記する。
【0150】
図１５において、ＨＭＤ６０は、左右に１組ずつ略対称に設けられたフロント６０ａ及びテンプル６０ｂにより構成されている。フロント６０ａは、例えば、導光板６１により構成することができ、光学系や制御装置等は、テンプル６０ｂに内蔵することができる。
【0151】
【0152】
ＨＭＤ６０は、制御装置１１と、光源ユニット９３０と、光量調整部９０７と、反射面１４を有する可動装置１３と、導光板６１と、ハーフミラー６２とを備えている。ＨＭＤ６０は表示装置の一例である。
【0153】
光源ユニット９３０は、赤色レーザ光源、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源と、複数のコリメートレンズと、複数のダイクロイックミラーとを、光学ハウジングによってユニット化したものである。光源ユニット９３０において、赤色レーザ光源、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源からの三色のレーザ光は、合成部となるダイクロイックミラーで合成される。光源ユニット９３０からは、合成された平行光が発せられる。光源ユニット９３０は光源装置の一例である。
【0154】
各レーザ光源は、例えば、第４の実施形態や第５の実施形態に係る面発光レーザ４５０，５５０を１又は２以上備え、レーザ光を照射する。なお、第４の実施形態と第５の実施形態では、発振波長が特定されているが、半導体層の材料及び光学的厚さを選択することで発振波長を変更することができる。
【0155】
光源ユニット９３０からの光は、光量調整部９０７により光量調整された後、可動装置１３に入射する。可動装置１３は、制御装置１１からの信号に基づき、反射面１４をＸＹ方向に可動し、光源ユニット９３０からの光を二次元走査する。可動装置１３の駆動制御は、赤色レーザ光源、緑色レーザ光源及び青色レーザ光源の発光タイミングに同期して行われる。
【0156】
可動装置１３による走査光は、導光板６１に入射する。導光板６１は、走査光を内壁面で反射させながらハーフミラー６２に導光する。導光板６１は、走査光の波長に対して透過性を有する樹脂等により形成されている。
【0157】
ハーフミラー６２は、導光板６１からの光をＨＭＤ６０の背面側に反射し、ＨＭＤ６０の装着者６３の眼の方向に出射する。ハーフミラー６２は、例えば、自由曲面形状を有している。走査光による画像は、ハーフミラー６２での反射により、装着者６３の網膜に結像する。或いは、ハーフミラー６２での反射と眼球における水晶体のレンズ効果とにより、装着者６３の網膜に結像する。また、ハーフミラー６２での反射により、画像は空間歪が補正される。装着者６３は、ＸＹ方向に走査される光で形成される画像を視認することができる。
【0158】
ハーフミラー６２が用いられているため、装着者６３には、外界からの光による像と走査光による画像が重畳して視認される。ハーフミラー６２に代えてミラーを設けることで、外界からの光をなくし、走査光による画像のみを視認できる構成にしてもよい。
【0159】
本実施形態では、光源に端面発光レーザを用いた場合と比べて、ＮＤフィルター等の部品点数が減り消費電力も少ない小型で軽量なＨＭＤが実現できる。
【0160】
（第１０の実施形態）
次に、第１０の実施形態に係る人の瞳孔応答を利用したバイオメトリック認証装置を、図１７を参照して説明する。図１７は、本実施形態に係るバイオメトリック認証装置の構成の一例を説明する図である。バイオメトリック認証装置２０は、光源２１と、光走査部２２と、第１の光学素子２３と、第２の光学素子２４と、撮像素子２５と、制御装置２７とを備える。光源２１は、例えば、第４の実施形態や第５の実施形態に係る面発光レーザ４５０，５５０を１又は２以上備え、光源２１から出射された光は、光走査部２２に入射する。光走査部２２は、制御装置２７からの信号に基づき、反射面を可動し、光源２１からの光を走査する。光走査部２２による走査光は、第１の光学素子２３と第２の光学素子２４を経て瞳２６へ照射される。瞳２６へ照射した光の強度で瞳孔の大きさを制御して、虹彩情報を撮像素子２５で取得する。そして、制御装置２７が撮像素子２５の出力に基づき、人（生体）の瞳２６の情報を取得する。バイオメトリック認証装置２０は生体情報取得装置の一例であり、光源２１は光源装置の一例であり、撮像素子２５は受光装置の一例であり、制御装置２７は情報取得部の一例である。
次に、第１０の実施形態に係る人の瞳孔応答を利用したバイオメトリック認証装置を、図１７を参照して説明する。図１７は、本実施形態に係るバイオメトリック認証装置の構成の一例を説明する図である。バイオメトリック認証装置２０は、光源２１と、光走査部２２と、第１の光学素子２３と、第２の光学素子２４と、撮像素子２５と、制御装置２７とを備える。光源２１は、例えば、第４の実施形態や第５の実施形態に係る面発光レーザ４５０，５５０を１又は２以上備え、光源２１から出射された光は、光走査部２２に入射する。光走査部２２は、制御装置２７からの信号に基づき、反射面を可動し、光源２１からの光を走査する。光走査部２２による走査光は、第１の光学素子２３と第２の光学素子２４を経て瞳２６へ照射される。瞳２６へ照射した光の強度で瞳孔の大きさを制御して、虹彩情報を撮像素子２５で取得する。そして、制御装置２７が撮像素子２５の出力に基づき、人（生体）の瞳２６の情報を取得する。バイオメトリック認証装置２０は生体情報取得装置の一例であり、光源２１は光源装置の一例であり、撮像素子２５は受光装置の一例であり、制御装置２７は情報取得部の一例である。
【0161】
例えば、第１の光学素子２３は光走査部２２で走査された光を第２の光学素子２４へ導波させる導波路であり、第２の光学素子２４は、第１の光学素子２３から出射された光を瞳２６へ経路を変えるためのミラーである。本実施形態では二つの光学素子に分けて記載したが、走査された光を瞳２６へ出射する光学素子であれば他の手法を用いることもできる。
【0162】
光源２１は複数の素子を備えることができ、例えば、赤、青、緑、赤外の４波長のレーザが同軸上に出射されるように実装されたモジュールである。青や緑の波長は、瞳孔反応が他の波長より敏感であるため、瞳孔より狭めて精細な虹彩情報を得ることができる。また、多波長を用いることで、虹彩の波長ごとの生体情報が得られ認証精度がより高くなる。
【0163】
例えば、第４の実施形態や第５の実施形態に係る面発光レーザ４５０，５５０を用いることで、高精度なバイオメトリック認証装置２０が実現できる。
【0164】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0165】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、
前記窒化物半導体層は、
第１の領域と、
前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、
を有し、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造。
＜２＞ 前記第２の領域のＭｇの不活性化率が、０．５以上であることを特徴とする前記＜１＞に記載の窒化物半導体構造。
＜３＞ 前記第１の領域は、Ｍｇを不純物として含む、ＡｌＩｎＮまたはＡｌＧａＩｎＮからなることを特徴とする前記＜１＞又は前記＜２＞に記載の記載窒化物半導体構造。
＜４＞ 前記＜１＞～前記＜３＞のいずれか１つに記載の窒化物半導体構造を有し、
前記窒化物半導体構造は、活性層をさらに有することを特徴とする発光素子。
＜５＞ 前記窒化物半導体構造は、前記活性層が発した光を共振させる共振器構造を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の発光素子。
＜６＞ 前記＜４＞又は前記＜５＞に記載の発光素子を有することを特徴とする光源装置。
＜７＞ Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を形成する工程と、
不活性ガス雰囲気で熱処理することで、前記窒化物半導体層のＭｇを活性化する第１の熱処理工程と、
前記窒化物半導体層に水素原子を取り込ませることで、前記窒化物半導体層に、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲み、電流の通過を阻止する第２の領域と、を形成する水素浸透処理工程と、
を有し、
前記水素浸透処理工程は、前記第１の熱処理工程の後に行われ、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成より小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造の製造方法。
＜１＞ Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を有し、
前記窒化物半導体層は、
第１の領域と、
前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲む第２の領域と、
を有し、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成よりも小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造。
＜２＞ 前記第２の領域のＭｇの不活性化率が、０．５以上であることを特徴とする前記＜１＞に記載の窒化物半導体構造。
＜３＞ 前記第１の領域は、Ｍｇを不純物として含む、ＡｌＩｎＮまたはＡｌＧａＩｎＮからなることを特徴とする前記＜１＞又は前記＜２＞に記載の記載窒化物半導体構造。
＜４＞ 前記＜１＞～前記＜３＞のいずれか１つに記載の窒化物半導体構造を有し、
前記窒化物半導体構造は、活性層をさらに有することを特徴とする発光素子。
＜５＞ 前記窒化物半導体構造は、前記活性層が発した光を共振させる共振器構造を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の発光素子。
＜６＞ 前記＜４＞又は前記＜５＞に記載の発光素子を有することを特徴とする光源装置。
＜７＞ Ｍｇを不純物として含む窒化物半導体層を形成する工程と、
不活性ガス雰囲気で熱処理することで、前記窒化物半導体層のＭｇを活性化する第１の熱処理工程と、
前記窒化物半導体層に水素原子を取り込ませることで、前記窒化物半導体層に、第１の領域と、前記窒化物半導体層に平行な面内で前記第１の領域を取り囲み、電流の通過を阻止する第２の領域と、を形成する水素浸透処理工程と、
を有し、
前記水素浸透処理工程は、前記第１の熱処理工程の後に行われ、
前記第２の領域のＩｎ組成は、前記第１の領域のＩｎ組成より小さく、
前記第２の領域の水素原子濃度は、前記第１の領域の水素原子濃度より２倍以上高いことを特徴とする窒化物半導体構造の製造方法。
【符号の説明】
【0166】
１００、２００ 窒化物半導体構造
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１ 電流狭窄層
１０１ａ 第１の領域
１０１ｂ 第２の領域
３００ ＬＥＤ構造
３５０ 発光ダイオード
３０１ａ ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
３０１ｂ ｐ－ＡｌＮ層
４０１ａ ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
４０１ｂ ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層
４００、５００ レーザ構造
４５０、５５０ 面発光レーザ
５０１ａ ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
５０１ｂ ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層
１０００、１２００ 投影装置
１００１、１１０１、１２０１ 光源
１００２ 光走査部
１００３ 対象物
１１００ 投光装置
１１０２、１２０３ 蛍光部材
１１０３ 投光部材
１２０２ 投影光学部
１２０４ フィルター
１２０５ 画像生成素子
１２０６ 投影レンズ
６０ ヘッドマウントディスプレイ
９３０ 光源ユニット
２０ バイオメトリック認証装置
２１ 光源
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１ 電流狭窄層
１０１ａ 第１の領域
１０１ｂ 第２の領域
３００ ＬＥＤ構造
３５０ 発光ダイオード
３０１ａ ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
３０１ｂ ｐ－ＡｌＮ層
４０１ａ ｐ－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
４０１ｂ ｐ－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層
４００、５００ レーザ構造
４５０、５５０ 面発光レーザ
５０１ａ ｐ＋＋－Ａｌ０．７０Ｉｎ０．３０Ｎ層
５０１ｂ ｐ＋＋－Ａｌ０．９０Ｉｎ０．１０Ｎ層
１０００、１２００ 投影装置
１００１、１１０１、１２０１ 光源
１００２ 光走査部
１００３ 対象物
１１００ 投光装置
１１０２、１２０３ 蛍光部材
１１０３ 投光部材
１２０２ 投影光学部
１２０４ フィルター
１２０５ 画像生成素子
１２０６ 投影レンズ
６０ ヘッドマウントディスプレイ
９３０ 光源ユニット
２０ バイオメトリック認証装置
２１ 光源
【先行技術文献】
【特許文献】
【0167】
【特許文献1】特開２０２０－１２００５１号公報
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】